manutenÇÃo e utilizaÇÃo de tractores agrÍcolas · 2009-09-06 · 1.7- principais deficiências...

Departamento de Fitotecnia e Engenharia Rural

MANUTENÇÃO E UTILIZAÇÃO DE TRACTORES AGRÍCOLAS

Curso de formação de operadores de máquinas agrícolas

UNIVERSIDADE DE TRÁS-OS-MONTES E ALTO DOURO

de máquinas agrícolas

Fernando A. Santoswww.utad.pt/~fsantos

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralMANUTENÇÃO E UTILIZAÇÃO DE TRACTORES AGRÍCOLAS


Os combustíveis representam o principal custo de utilização de um tractor.



1- Manutenção e utilização do motor

2- Manutenção das alfaias

3- Adaptação do par tractor - alfaia


4- Escolha dos pneus e sua pressão

5- Distribuição de massas (lastragem) no tractor

6- A condução dos tractores



1- MANUTENÇÃO E UTILIZAÇÃO DO MOTOR

1.1- Sistema de alimentação de ar

1.2- Sistema de distribuição

1.3- Sistema de injecção


1.4- Sistema de refrigeração

1.5- Sistema de lubrificação

1.6- Sistema eléctrico

1.7- Principais deficiências de manutenção do motor que afectam o consumo



1.1- Sistema de alimentação de ar

Constituição e funcionamento

Manutenção dos filtros de ar


- 10% menos de ar aspirado conduz a um aumento do consumo de 7%;

- 20% menos de ar aspirado conduz a um aumento do consumo de 22%.



Representação de um pré-filtro centrifugo.1- Tampa 2- Grampos 3- Taça 4- Poeiras 5- Palhetas 6- Entrada de ar 7- Saída do ar

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralPré-filtros

Os pré-filtros têm palhetas em torno do tubo de aspiração, que conferemao ar uma trajectória circular, que faz com que seja centrifugado, o quepermite a deposição das partículas de maior dimensão.

A eficácia do pré-filtro depende da velocidade do ar, ou seja, do débitoaspirado.

Cuidados com os pré-filtros:

- limpeza frequente do "copo" do pré-filtro (se existente) ou do "chapéu"


- limpeza frequente do "copo" do pré-filtro (se existente) ou do "chapéu"exterior de entrada.Os pré-filtros mais recentes encontram-se ligados por uma conduta aocolector de escape o que faz com que as poeiras sejam aspiradas eexpulsas com os gases de escape.

Não se deve soprar nos tubos do pré-filtro, sem os filtros principaisestarem montados, pois as poeiras podem ir directamente para oscilindros.



Corte esquemático de um filtro de ar em banho de óleo de um tractor.1- Pré-filtro 2- Entrada de ar 3- Saída do ar filtrado 4- Elementos filtrantes 5- Membranas filtrantes 6- Marca do nível de óleo 7- Tina de óleo


Filtros de ar em banho de óleo

Utilizam-se principalmente nos tractores de média potência.

Este tipo de filtros são tanto mais eficazes quanto maior for a velocidadedo ar na conduta de aspiração, pelo que são mais utilizados em motoresque funcionam a regimes constantes.

Nos baixos regimes o rendimento é baixo podendo descer até aos 97% ao"ralenti", sendo o rendimento de 99% ao regime nominal.



Os filtros de ar em banho de óleo apresentam um tubo de aspiração,precedido por um pré-filtro, que conduz o ar para uma taça com óleo ondeas impurezas se precipitam.Depois de liberto das poeiras de maior dimensão no pré-filtro e na taça deóleo, o ar é conduzido através de uma rede de filtração, colocada em tornodo tubo de aspiração, que retém as partículas ainda existentes, e sódepois chega ao colector de admissão.


Filtros de ar em banho de óleo.

Principais vantagens:- fácil manutenção;- duração praticamente ilimitada (baixo custo);- provocarem baixas perdas de carga ( 15 g/cm2).

Principais inconvenientes:- baixo nível de filtração;- impossibilidade de serem utilizados em motores sobrealimentados,pois o óleo pode ser aspirado;


pois o óleo pode ser aspirado;- ter que ser montado na vertical;- o tractor não poder trabalhar em zonas inclinadas, pois o óleo podeser aspirado e queimado sem controlo (nos motores de ciclo Diesel aregulação do regime não é feita ao nível da admissão do ar).

Cuidados de manutenção:- limpeza da tina de óleo situada na base do filtro, colocando-se óleonovo até ao nível aí indicado;- limpeza da rede metálica filtrante.



Esquema de um elemento de filtro de papel.1- Junta 2- Armadura interior 3- Elemento de filtro de papel4- Armadura exterior 5- Tampa


Filtros de cartucho

Os filtros de cartucho são o tipo de filtros mais utilizados nos motores deciclo Diesel, pois são eficazes mesmo em atmosferas carregadas depoeiras e em qualquer regime do motor.


São constituídos por uma caixa cilíndrica fabricada em chapa de aço e umelemento de filtro de papel constituído por duas armaduras metálicasperfuradas, no meio das quais se encontra o elemento filtrante


perfuradas, no meio das quais se encontra o elemento filtrantepropriamente dito. Nos topos tem duas chapas circulares, tendo umadelas um orifício circular para deixar passar o ar.

O papel filtrante, constituído por um conjunto de fibras de celulose com4 - 10 µm de diâmetro, é disposto em harmónio por forma a aumentar aárea de contacto com o ar. A espessura do papel varia entre os 200 µm e1 mm, conforme se pretenda uma menor perda de carga ou maiorresistência, sendo reforçado por impregnação em resina.A entrada de ar faz-se pela periferia do elemento filtrante, saindo por umtubo central; este circuito é inverso aos dos filtros anteriores.



Esquema de um filtro de ar do tipo seco com um pré-filtro1- Entrada de ar 2- Palhetas periféricas 3- Cuba para retenção das poeirasmaiores 4- Saída de ar 5- Elemento filtrante primário 6- Elemento filtrantesecundário 7- Válvula para saída das poeiras


Filtros de ar de cartucho (cont)

Vantagens

A principal vantagem deste tipo de filtros relativamente aos em banho deóleo é a sua eficácia que é superior a 99.5%, sendo de 99% para aspartículas inferiores a 2 µm.

A eficácia dos filtros de cartucho não depende do regime motor.


Cuidados de manutenção

Limpeza com uma uma corrente de ar de intensidade moderada, nosentido de dentro para fora, contrário ao sentido do deslocamento do araspirado.

Proceder à sua substituição quando já não for possível limpá-loconvenientemente da forma descrita.



1.2- O sistema de distribuição nos motores a quatro tempos

Constituição e funcionamento do sistema de distribuição


Constituição e funcionamento do sistema de distribuição

As válvulas e os seus órgãos de accionamento.

Manutenção do sistema de distribuição.


Sistemas de distribuição com válvulas àcabeça

1- Parafuso de afinação da folga2- Porca de fixação do parafuso deafinação 3- Balanceiro (martelo) 4- Mola


afinação 3- Balanceiro (martelo) 4- Molada válvula 5- Guia da válvula 6- Válvula7- Vareta 8- Cabeça da válvula 9- Sede daválvula 10- Taco 11- Came

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralConstituição de uma válvula

A cabeça - tem a forma de cogumelo achatado com o bordo chanfrado, embisel, que assenta sobre a sede da válvula.

A haste - é alongada e tem movimento alternativo no interior da guia daválvula, apresenta um acabamento e folgas muito precisas, para ajudar oarrefecimento e evitar a passagem de óleo para os cilindros.

As guias, juntamente com o óleo projectado pelos balanceiros, asseguramo arrefecimento das válvulas.


o arrefecimento das válvulas.

As folgas entre as hastes das válvulas e as guias estão geralmentecompreendidas entre 0.025 - 0.075 mm, para as de admissão, e 0.050 - 0.10para as de escape.

O pé - é a parte terminal da válvula, oposta à cabeça, e que é endurecidopor tratamento térmico ou apresenta um troço de metal duro. Tem umentalhe que serve para fixar as molas que mantêm a válvula na posiçãofechada.



Representação de uma válvula e diferentes peças de fixaçãoA: 1- Pé 2- Haste 3- Cabeça 4- ChanfroB: Válvula com pratoC: Guia da válvulaD: 1- Guia da mola 2- Mola 3- Anilha cónica

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralÓrgãos de comando das válvulas

Nos motores com válvulas à cabeça

A árvore de cames, que recebe o movimento da cambota (veio demanivelas) por meio de engrenagens ou correntes de elos, actua directaou indirectamente nos balanceiros, que rodam em torno do seu eixo,abrindo as válvulas; quando a actuação é indirecta o came da árvoresempurra o taco e este a vareta que pressiona uma das extremidades dobalanceiro.


Nos motores com válvulas laterais

A situação mais comum nos motores de ciclo Otto de pequena - médiapotência, a árvore de cames é colocada no bloco motor, imediatamentepor baixo das válvulas que estão viradas para baixo, sendo o seuaccionamento directo (não há balanceiros).Esta solução tem sido progressivamente abandonada pois interfere com odesenho a dar à câmara de combustão.


Afinação da folga das válvulas

Estando as válvulas sujeitas a importantes variações de temperatura,especialmente as de escape, é fundamental que exista uma folga entre opé da válvula e o elemento que o pressiona pois, caso contrário, quandoda sua dilatação não fechariam completamente. A folga excessiva implicatambém um mau funcionamento do motor pois conduz a um atraso naabertura e a uma antecipação no fecho.

As folgas entre os pés das válvulas e os balanceiros (tacos) dos motores


As folgas entre os pés das válvulas e os balanceiros (tacos) dos motoressão fixadas pelos construtores, pois de acordo com a construção o efeitoda dilatação é variável; a folga é maior nas válvulas de escape do que nasde admissão.

Salvo indicações em contrário, as folgas preconizadas referem-se aomotor a frio (parado pelo menos 6 a 10 horas) e são:

- 0,20 - 0,30 mm para as de escape- 0,10 - 0,20 mm para as de admissão.

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralAfinação da folga das válvulas (cont)

Antes de proceder à verificação das folgas, utilizando um jogo "apalpafolgas", e depois de ter retirado a tampa das válvulas é preciso referenciá-las de modo a distinguir as de admissão das de escape.

É necessário também conhecer a ordem de inflamação, dado que aafinação deve ser feita, em cada cilindro, com a árvore de manivelas(cambota) colocada de tal modo que o êmbolo respectivo se encontre noponto morto superior, no fim da compressão. Neste momento, a quecorresponde a inflamação, as válvulas desse cilindro estão bem fechadas


corresponde a inflamação, as válvulas desse cilindro estão bem fechadase prontas a serem verificadas.

A identificação da ordem de inflamação deve ser feita observando asequência do contrabalanço das válvulas de cada cilindro.O contrabalanço, ou seja o movimento simultâneo das duas válvulas deum cilindro, obtém-se devido ao avanço da abertura da válvula deadmissão e atraso no fecho da válvula de escape.



Afinação das válvulas de um motor com válvulas à cabeça



Representação de um diagrama circular de distribuiçãoA- admissão B- Compressão C- Expansão D- Escape1- Avanço à abertura da válvula de admissão 2- Atraso no fecho da válvulade admissão 3- Avanço à abertura da válvula de escape 4- Atraso no fechoda válvula de escape 5- Ângulo em que as duas válvulas se encontramabertas


A- MANUTENÇÃO E UTILIZAÇÃO DO MOTOR

1.3- Sistema de injecção

Constituição e funcionamento do sistema de injecção.


Constituição e funcionamento do sistema de injecção.

Mudança dos filtros

Regulação da pressão de injecção


Constituição do circuito de injecção:

- reservatório;

- condutas;

- bomba de alimentação;

- filtros;


- filtros;

- bomba de injecção;

- injectores.

O circuito de alimentação dos motores de ciclo Diesel deve permitir ainjecção da quantidade correcta do combustível, com uma dada pressão eno momento preciso.



Circuito de alimentação de um motor Diesel de 4 cilindros.1- Parafuso de purga 2- Válvula de descarga 3- Circuito de retorno 4- Portainjector e injector 5- Filtro 6- Regulador 7- Bomba injectora 8- Bomba dealimentação 9- Bomba manual 10- Pré-filtro 11- Reservatório



Esquema representativo de uma bomba de alimentação de membrana.1- Entrada do combustível 2- Tampa 3- Filtro 4- Saída do combustível5- Válvula de aspiração 6- Válvula de refluxo 7- Alavanca de accionamento8- Membrana 9- Mola 10- Veio de comando 11- Alavanca para comandomanual 12- Excêntrico



Representação de um corte de um filtro simples.1- Parafuso de purga 2- Tampa do filtro 3- Parafuso de ligação do elementofiltrante 4- Junta de estanquecidade 5- Junta 6- Porca central7- Cartucho 8- Junta de estanquecidade 9- Taça do filtro.a- gasóleo não filtrado b- gasóleo filtrado


Elemento de uma bomba de injecção em linha

1- Injector 2- Tubo de alta pressão 3- Conduta desaída 4- Válvula de descarga 5- Câmara dealimentação 6- Janela de descarga 7- Entrada do

Bomba de injecção em linha


alimentação 6- Janela de descarga 7- Entrada docombustível 8- Janela de admissão 9- Sectordentado 10- Êmbolo 11- Cremalheira 12- Cilindro13- Mola 14- Taco 15- excêntrico 16- Arvore decames.



Funcionamento de um elemento de uma bomba de injecção em linhaA- Alimentação B- Injecção C- Fim da injecção1- Válvula de descarga 2- Alimentação 3- Rampa helicoidal 4- Ranhuravertical 5- Cilindro 6- Embolo


Bomba de injecção rotativa


Funcionamento da bomba de injecção rotativa1- Roletes 2- Êmbolos 3- Válvula de dosagem 4- Válvula reguladora5- Chegada do combustível 6- Cabeça hidráulica 7- Anel com excêntricos8- Corrector de avanço 9- Rotor 10- Saída para o injector 11- Bomba dealimentação


Representação de um injector1- Parafuso de regulação da pressão deinjecção 2- Retorno 3- Mola 4- Haste 5- Entradade combustível 6- Porta - injector 7- Rosca


de combustível 6- Porta - injector 7- Rosca8- Bico injector



Diferentes tipos de injectoresA- Injector de um orifício B- Injector de orifícios múltiplos C- Injector deespiga1- Entrada de combustível 2- Bico 3- Agulha 4- Cone de pressão 5- Conede estanquecidade 6- Cone de dispersão



1.4- Sistema de refrigeração

Constituição e funcionamento dos sistemas de refrigeração


Constituição e funcionamento dos sistemas de refrigeração

Manutenção dos sistemas de refrigeração


Sistemas de refrigeração indirecta por água

Nos motores refrigerados por água o bloco motor e a cabeça do motorapresentam cavidades, por onde circula a água, que estão ligadas aum radiador, por onde se perde a maior parte do calor.

Sistemas de refrigeração por ar


Os sistemas de refrigeração por ar, em virtude da sua simplicidade,são mais utilizados em motores monocilindricos, embora algunsconstrutores os utilizem em tractores de potências mais elevadas.

Sistemas de refrigeração por óleo

A refrigeração por óleo complementa os sistemas anteriores.



Circuito de refrigeração por água de um motor de quatro cilindros.1- Tampão 2- Radiador 3- Ligação de borracha 4- Termóstato 5- Bomba deágua 6- Circulação de água 7- Palhetas 8- Ventilador 9- Torneira10- Ligação de borracha


Refrigeração indirecta por água

O radiador.

O radiador funciona como um permutador de calor onde a água quente éarrefecida pelo ar.

Este elemento apresenta dois depósitos, um superior e outro inferior,entrando no primeiro a água proveniente do motor, saindo do segundo aágua para o motor.


água para o motor.

Estes depósitos estão ligados por pequenos tubos, que podem serplanos, ter palhetas ou em forma de ninho de abelhas, que sãoatravessados pelo ar.



Esquema de um radiadorA- Vista geral de um radiador B- Corte transversal de um radiador1- Tubo de descarga

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralRefrigeração indirecta por água (cont)

O ventiladorO ventilador, que tem como função forçar a passagem de ar pelo radiador,encontra-se geralmente montado na extremidade anterior do mesmo veioda bomba de água, que tem também um tambor de gornes (poleatrapezoidal) que é accionado por uma outra correia montada naextremidade anterior da cambota, através de uma correia trapezoidal, queacciona também o alternador.Nos automóveis mais recentes o accionamento da ventoinha é feita


Nos automóveis mais recentes o accionamento da ventoinha é feitaelectricamente a partir de determinada temperatura no circuito derefrigeração.

Bomba de águaAs bombas de água, que são geralmente do tipo centrífugo, sãoconstituídas por um tambor com palhetas, que roda dentro de um corpo(carter), entrando a água pelo centro sendo projectada, pela forçacentrífuga, para a periferia por onde sai para a conduta que a leva aomotor.



Ventilador e bomba de água.1- Rolamentos 2- Corpo da bomba 3- Turbina 4- Mola 5- Eixo6- Saída da água 7- Manga de apoio 8- Ventilador 9- Polea


Termostato

O termostato é uma válvula que a mantém o circuito de refrigeraçãofechado, quando a temperatura da água é inferior a ± 85o, abrindo-a paratemperaturas superiores; quando a válvula se encontra aberta a águapassa para o radiador.

O termóstato, que está colocado na conduta que liga a cabeça do motor àparte superior do radiador, permite que o motor atinja mais rapidamente atemperatura de funcionamento, mantendo-a depois constante.


temperatura de funcionamento, mantendo-a depois constante.

A indicação da temperatura de funcionamento é dada por um indicador detemperatura colocado no painel de instrumentos.



Representação de um termóstato fole1- Válvula 2- Conduta 3- Corpo do termóstato 4- Colar 5- Fole



Sistema de refrigeração por água com o circuito selado.1- Válvula de sobrepressão 2- Tampão 3- Válvula de reaspiração 4- Vaso de expansão 5- Termóstato 6- Circulação de água em volta dos cilindros 7- Radiador 8- Ventilador 9- Bomba de água.

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralCuidados de manutenção dos sistemas de refrigeração indirecta por água

- radiador (vaso de expansão): verificação periódica do nível da água queno radiador se deve situar 5 cm abaixo do orifício de enchimento e novaso de expansão nas marcas aí existentes; adição de um bomanticongelante durante o Inverno e um produto antiferrugem no Verão;limpeza periódica externa dos alvéolos do radiador com uma escovamacia;

- não deixar o sistema sem líquido pois o contacto do ar com as paredesinternas dos motores acelera a sua corrosão;


internas dos motores acelera a sua corrosão;

- bomba de água: lubrificação moderada, sob pressão, com o tipo demassa consistente recomendado pelo construtor, a não ser que se tratede uma bomba pré-lubrificada (solução mais usual nos tractores maisrecentes);

- correia do ventilador (ventoinha): verificação da tensão e eventualregulação segundo instruções do construtor (alterando a posição dogerador, solução mais usual).

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralRefrigeração por ar

A simplicidade destes sistemas de refrigeração resultam da maiorsegurança no funcionamento dos motores e na diminuição dos cuidadosde manutenção.

Nestes sistemas a necessidade de ar é cerca de 30 % inferior à dossistema refrigerados a água pois a transmissão do calor para o ambiente émais directa.

Na refrigeração por ar os cilindros e respectivas cabeças estão separadose tem na sua periferia várias palhetas por forma a aumentar a área de


e tem na sua periferia várias palhetas por forma a aumentar a área decontacto com o ar movimentado pela ventoinha.

O ar é recolhido e canalizado para uma espécie de blindagem envolventedos órgãos a refrigerar, nomeadamente a cabeça motor, bloco motor ecolector de escape.

A peça principal deste sistema é o ventilador que pode ser de palhetas,produzindo uma corrente de ar paralela ao eixo de rotação (axial) oucentrífugo, em que o ar entra pelo centro e é projectado para a periferia.



Sistema de refrigeração por ar1- Cabeça do motor 2- Cilindro 3- Ventilador


Cuidados de manutenção dos sistemas refrigerados a ar:

- palhetas dos cilindros: limpeza frequente com escova dura ou comgasolina utilizando um pincel limpando bem em seguida com um panoseco e absorvente;

- ventilador: limpeza das pás e lubrificação dos rolamentos segundoinstruções do construtor, verificando-se a tensão da(s) correias detransmissão.

Comparação da refrigeração por ar e água:


Comparação da refrigeração por ar e água:

- menos cuidados de manutenção;- não permite uma boa regulação da temperatura de

funcionamento do motor;- são mais ruidosos.

Nos motores refrigerados a ar o óleo de lubrificação aquece mais pelo quea refrigeração destes motores deve ser complementada com o circuito derefrigeração de óleo.

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralRefrigeração por óleo

A refrigeração por óleo complementa os sistemas anteriores.

Motor refrigerado por óleo e ar

1- Cabeça do motor 2- Ventilador 3- Ar


1- Cabeça do motor 2- Ventilador 3- Ar4- Radiador de óleo 5- Cavidades derefrigeração 6- Condutas de lubrificaçãodo motor 7- Filtro 8- Bomba de óleo


ATENÇÃO

Em qualquer das soluções de refrigeração apresentadas o importanteé verificar a temperatura do motor, durante o trabalho, com a maiorfrequência possível.


Se a temperatura subir a valores > que 100 oC deve-se pararimediatamente o trabalho mantendo, no entanto, o motor a trabalharao "ralenti" durante alguns segundos, de modo a evitar ainda maiorsobreaquecimento por inércia térmica.



1.5- Sistema de lubrificação




A manutenção do sistema de lubrificação

Escolha dos lubrificantes


Constituição de um sistema de lubrificação

- o carter;

- a bomba de óleo;

- as condutas de óleo

- as válvulas de regulação;


- as válvulas de regulação;

- os filtros;

- o permutador de calor;

- órgãos de controlo e de segurança.


Circuito de lubrificação de ummotor sobrealimentado

1- Turbocompressor 2- Veio combalanceiros 3- Árvore deexcêntricos 4- Filtro 5- Contacto


eléctrico e indicador luminoso6- Distribuição 7- Cambota8- Bomba de óleo 9- Carter deóleo 10- Radiador de óleo11- Válvula limitadora depressão


Representação de um corte de umfiltro de óleo monobloco

1- Bloco motor 2- Elementofiltrante monobloco 3- Válvula dederivação 4- Saída do óleo para as


derivação 4- Saída do óleo para asdiferentes partes do motor 5- Papelfiltrante 6- Rosca 7- Junta do filtro8- Chegada de óleo


Órgãos de controlo e de segurançaEstes órgãos permitem ao operador conhecer o estado defuncionamento do sistema de lubrificação e indicam o aparecimentode qualquer anomalia.

Vareta do óleoIndica o nível mínimo ("mín" ) e máximo ("máx" ) que o óleo deve terno carter.


no carter.

ManómetroIndica o valor da pressão do óleo na conduta principal do bloco.

Avisador luminosoIndica se a pressão desce para além de um valor mínimo.



Comparação entre os desgastes (%) observados em diferentes partesdo motor com diferentes tipos de montagem de filtros.1- Camisas 2- Casquilhos da cambota 3- Casquilhos da biela4- EmbolosA- Sem filtros B- Filtros montados em paralelo C- Filtros montados emsérie

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralMassas lubrificantesAs massa apresentam relativamente aos óleos as seguintescaracterísticas:

- asseguram a protecção contra impurezas exteriores;- aderem bem às superfícies metálicas sujeitas a atrito;- resistem bem à humidade e chuva;- têm uma boa resistência às temperaturas elevadas e altas pressões.

Massa lubrificante (ou massa consistente) é o produto resultante da


Massa lubrificante (ou massa consistente) é o produto resultante dadispersão de um agente espessante (gel) num lubrificante líquido,ficando com uma consistência de sólida a semifluida, podendo aindaconter outros ingredientes destinados a conferir-lhe propriedadesespeciais, nomeadamente aditivos anti-oxidantes, extrema-pressão eanti-corrosivos.

O lubrificante, que tem um baixo grau de viscosidade, representacerca de 3/4 da massa lubrificante.

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralA manutenção do sistema de lubrificação

- verificação do nível de óleo motor;

- substituição do óleo e filtro de acordo com as indicações do construtor;

- lubrificação dos copos com massa consistente de acordo com as indicações do construtor.


A existência de um mapa de manutenção, com a indicação da periodicidade vs tipo de operação de manutenção, é fundamental para assegurar uma correcta manutenção dos equipamentos.

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralEscolha dos lubrificantesA escolha dos lubrificantes deve ser efectuada segundo as indicações do fabricante. Os fabricantes não assumem qualquer responsabilidade por avarias resultantes do incumprimento das suas indicações.

Diferentes classificações dos óleos motor

- classificação com base na viscosidade;


- classificação com base nas condições de serviço;

- classificação API (American Petroleum Institut);

- classificação C.C.M.C. (Comité dos Construtores do Mercado Comum);

- classificação MIL-L (Military Lubrificant)

Equivalências entre as classificações de serviço



1.6- Sistema eléctrico

Constituição e funcionamento do sistema eléctrico.


Manutenção do sistema eléctrico.



Os diferentes circuitos eléctricos de um tractor1- Circuito de pré-aquecimento 2- Circuito de carga 3- Amperímetro4- Circuito de iluminação e sinalização 5- Circuito de arranque 6- Gerador7- Bateria 8- Motor de arranque

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralConstituição e funcionamento da bateria de acumuladores

As baterias de acumuladores apresentam-se sob a forma de uma cubacompartimentada, tendo cada divisão (elemento) um dado número depares de placas constituídas em chumbo endurecido ou antimónio.

Uma placa de cada par apresenta alvéolos em que se encontra depositadobióxido de chumbo (PbO2) - placa positiva, sendo a outra placa do parcoberta de chumbo poroso (Pb) - placa negativa.

Cada um destes pares estão separados por placas de material isolanteporoso, designadas por separadores, encontrando-se todas elas


poroso, designadas por separadores, encontrando-se todas elassubmersas numa mistura de ácido sulfúrico (36%) e água destilada(64%) que se designa por electrólito.

As placas positivas (negativas) de cada elemento da bateria estão ligadasentre si formando dois grupos distintos, denominados armaduras, dasquais sai um fio condutor que termina num borne.

As duas armaduras de cada elemento formam um acumulador, cujatensão é de 2 V. Os vários acumuladores estão ligados em série formandouma bateria de acumuladores.



Representação de um corte de uma bateria de chumbo.1- Bujão 2- Borne positivo 3- Borne negativo 4- Placas isolantes5- Placas negativas 6- Placas positivas

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralCaracterísticas mais importantes de uma bateria:

- tensão;- capacidade.

TensãoA tensão da bateria, que depende do número de elementos que aconstituem, é expressa em voltes (V).Cada elemento tem uma diferença de potencial de 2 V, sendo o valor maisfrequente, para as baterias dos tractores, os 12 V, ou seja, baterias comseis elementos.


seis elementos.Estes valores nominais variam ligeiramente conforme a bateria está ounão carregada.

CapacidadeA capacidade da bateria, expressa em amperes/hora (A/h), define-se comoa intensidade da corrente que a bateria pode fornecer durante umdeterminado intervalo de tempo, até que aquele valor atinja um nívelconsiderado como mínimo.

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralO alternador - constituição e funcionamento

Constituição do alternador:- indutor ou rotor;- induzido.- um rectificador;- um regulador de tensão.

- o indutor é um electroíman rotativo que cria um campo magnético quegira no interior de uma bobina (induzido).Este elemento é formado por uma bobina axial (enrolamento de campo)


Este elemento é formado por uma bobina axial (enrolamento de campo)fixa por dois conjuntos de massas polares (N e S), que se encontramintercaladas entre si, por forma a produzir as variações magnéticasnecessárias à criação de corrente nas bobinas envolventes (induzido).Cada conjunto de massas polares está ligado a um colector (anel deescorregamento), por onde passa a corrente de excitação e uma dasextremidades do enrolamento de campo.

- o induzido é uma bobina que está fixa no estator do alternador; daligação da bobina ao estator obtém-se uma corrente alternada trifásica emtrês linhas de saída.

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralO alternador - constituição e funcionamento (cont)

- o rectificador é o responsável pela transformação da corrente alternadaem contínua, necessária para carregar a bateria.

- o regulador de tensão controla a corrente de excitação do indutor, pois atensão da corrente produzida por este varia em função da velocidade derotação.

A regulação da tensão é efectuada por dispositivos electrónicos


A regulação da tensão é efectuada por dispositivos electrónicosconstituídos por transístores e díodos semicondutores, em silício, quenão se desgastam em serviço.



Representação de um alternador1- Escovas 2- Polea 3- Borne da testemunha de carga 4- Reguladorelectrónico 5- Indutor 6- Borne de saída da corrente 7- Ventilador8- Colector 9- Diodos do rectificador 10- Bobina do induzido

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralO motor de arranque

O motor de arranque é um motor "série", ou seja, um motor eléctrico emque as bobinas indutoras estão ligadas em série, por intermédio deescovas, com as bobinas induzidas.

A ligação em série permite uma alimentação de corrente de grandeintensidade, necessária ao desenvolvimento de binários muito elevados.

Para accionamento destes motores é solicitada à bateria uma fortecorrente através de um campo de baixa resistência e das bobinas da


corrente através de um campo de baixa resistência e das bobinas daarmadura, que provoca dois campos magnéticos fortes que agem entre sie que actuam nos condutores da armadura, fazendo com que esta rodecontra o binário da inércia do motor.



Representação de um motor de arranque.1- Enrolamento de manutenção 2- Enrolamento de atracção 3- Borne dealimentação 4- Núcleo móvel 5- Forquilha da manga deslizante 6- Borne decomando 7- Contacto do solenoide 8- Escovas 9- Pinhão de ataque10- Roda livre 11- Induzido 12- Massas polares 13- Bobinas do indutor14- Colector

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralA manutenção do sistema eléctrico

A manutenção da bateria

- manter o nível do electrólito um pouco acima das placas (6 a 10 mm) pelaadição de água destilada;

- verificar a densidade do electrólito pela utilização de um densímetro(pesa - ácidos). A densidade do electrólito de uma bateria carregada estácompreendida entre 1.275 – 1.300 º Baumé;

- caso seja necessário proceder à carga da bateria a intensidade da


- caso seja necessário proceder à carga da bateria a intensidade dacorrente a utilizar não deve ultrapassar 1/10 da capacidade da bateria;

- a superfície da bateria deve estar limpa e os bornes isolados para evitar-se perdas de carga.

Manutenção da tensão da correia do alternador



Controlo da densidade do electrólito de uma bateria de acumuladores com um densímetro

Departamento de Fitotecnia e Engenharia Rural1.7- Principais deficiências de manutenção que afectam o consumo

- obstrução dos filtros de ar- deficiente regulação do sistema de injecção e folga dasválvulas e injectores- refrigeração insuficiente

Obstrução dos filtros de arProvocam perdas de carga e a redução de 10 - 20 % do enchimento docilindro, com o consequente aumento do consumo.


cilindro, com o consequente aumento do consumo.

Deficiente regulação do sistema de injecção, folga das válvulas einjectoresAs dilatações e contracções dos metais e as vibrações resultantes dofuncionamento do motor provocam alterações progressivas do débitode injecção e movimento das válvulas, o que implica uma tendênciapara o atraso da injecção, 5 - 10º de rotação, de que resulta acombustão incompleta do combustível.


Deficiente regulação do sistema de injecção, folga das válvulas einjectores (cont)A diminuição da pressão de injecção conduz à combustão parcial docombustível e, consequentemente, ao aumento do consumo.

Refrigeração insuficienteA elevação anormal da temperatura do motor provoca uma redução noenchimento dos cilindros, a falta de estanquecidade dos segmentos oque se traduz por uma combustão incompleta e diminuição da pressão


que se traduz por uma combustão incompleta e diminuição da pressãono topo do êmbolo.

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralFactores que, em utilização normal do tractor, aumentam o consumo

de combustível


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2- Manutenção das alfaias

2.1- Protecção


2.2- Cuidados a observar antes e durante o trabalho

2.3- Cuidados a observar em imobilização prolongada

2.4- Substituição das peças usadas.

Departamento de Fitotecnia e Engenharia Rural2.1- Protecção

- protecção contra a degradação dos metais

- impedir a oxidação- impedir a acção de produtos químicos agressivos- etc.

- protecção contra a deterioração das borrachas;

- evitar a exposição ao Sol- evitar o contacto com combustíveis


- evitar o contacto com combustíveis- etc.

- protecção quando da construção

- escolha dos metais ou ligas mais aconselhados- precauções no fabrico (homogeneidade das soldaduras,tratamentos térmicos, etc.)- protecção dos metais (pintura, incorporação de pigmentosespeciais, como o zinco, cromo, etc.


- protecção quando da utilização

- protecção localizada das partes degradadas utilizando produtos de revestimento anti-corrosão- pintura localizada das zonas sem tinta- etc.


Departamento de Fitotecnia e Engenharia Rural2.2- Cuidados a observar antes e durante o trabalho:

Antes de se iniciar o trabalho:

- verificar o aperto de todas as porcas e, se necessário,reapertá-las;- verificar a tensão das correias;- lubrificar todos os copos segundo as indicações doconstrutor.

Durante o trabalho:


Durante o trabalho:

- se a alfaia é nova deve-se reapertar todas as porcas, esticaras correias, etc., logo no fim do 1º dia de utilização e fazer estaoperação com a periodicidade indicada pelo fabricante;- lubrificar o equipamento com a periodicidade indicada pelofabricante;


2.3- Cuidados a observar em imobilização prolongada:

Protecção externa:

- lavá-la com água sob pressão;- sempre que possível, resguardá-la sob coberto pousando-a numa superfície dura e seca. - proteger as partes metálicas com um produto anticorrosivo.


anticorrosivo.

- etc.

Protecção interna:

- utilização de óleos especiais de protecção- utilização de anticongelantes, antiferrugens, etc.- remoção de ar de campânulas- etc.

Departamento de Fitotecnia e Engenharia Rural2.4- Substituição das peças usadas

Exemplos:

- as facas das fresas;- os bicos dos escarificadores;- os bicos dos pulverizadores;- etc.

A substituição das peças activas usadas que cortam o solo, trituram


A substituição das peças activas usadas que cortam o solo, trituramos sarmentos, etc., implicam sempre a uma diminuição do consumo decombustível e do tempo de trabalho, pois conduzem a uma diminuiçãoda força de tracção e / ou potência necessárias ao seu accionamento.

Escolha do equipamento (peças activas) que permita realizar otrabalho desejado com a maior economia de combustível.


Exemplo: da substituição dos bicos dos pulverizadores.

A substituição deve ser efectuada quando a taxa de desgaste (Tu), dadapor:

conduz a valores de débito superiores a 10% da média dos bicos novos.

Tu(%)= débito dos bicos usados - débito dos bicos novos

débito dos bicos novos


conduz a valores de débito superiores a 10% da média dos bicos novos.

A diminuição da pressão resultante do desgaste dos bicos é muitopequena pelo não serve como valor indicativo do seu desgaste.O débito varia proporcionalmente à raiz quadrada da pressão dos bicos.

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3- Adaptação do par tractor - alfaia

3.1- A escolha do equipamento


3.2- As regulações nos tractores

3.3- As regulações nos equipamentos

3.4- Utilização do sistema tripolar de engate.


3- Adaptação do par tractor – alfaia

3.1- A escolha do equipamento

3.1.1- Escolha técnica.

Tempo de trabalho - h/ha;


3.1.2- Escolha económica.

Consumo - L/ha.

O tractor e as alfaias ao trabalharem em conjunto devem estarperfeitamente adaptados um ao outro e ao tipo de trabalho que vãoexecutar.


3.2- As regulações nos tractores

Antes de se proceder às regulações do equipamento é necessáriaefectuar algumas regulações no tractor, nomeadamente:

- da bitola do tractor;- comprimento dos pendurais;- comprimento dos estabilizadores;- horizontalidade longitudinal.


Bitola do tractor

Deve ser tal que, na posição de trabalho, a ponta exterior da relha doprimeiro ferro e o flanco interno do pneumático traseiro estejam nomesmo plano longitudinal.

Comprimento dos pendurais

Os pendurais devem ter o mesmo comprimento.

Departamento de Fitotecnia e Engenharia Rural3.2- As regulações nos tractores (cont)

Comprimento dos estabilizadores

O comprimento dos estabilizadores deve permitir a deslocação lateral das charruas, sem permitir que os braços inferiores toquem nos pneus.

Horizontalidade longitudinal

Obtém-se pela regulação do comprimento do braço do terceiro ponto;


Obtém-se pela regulação do comprimento do braço do terceiro ponto; caso esta regulação esteja bem feita o fundo do rego, deve apresentar uma marca muito ligeira deixada pelo calcanhar da charrua, ficando assim as leivas executadas pelos diferentes ferros, com as mesmas dimensões.



Distância entre pneus, deslocamento lateral e linha de tracção1- Linha de tracção 2- Parede do rego 3- Desfasamento lateral 4- Centro deresistência dos corpos 5- Bitola 6- Distância entre pneus7- Centro de resistência da charrua



Convergência do sistema de ligação tripolar num plano vertical1- Inclinação do terceiro ponto 2- Inclinação dos braços inferiores dosistema hidráulico

Departamento de Fitotecnia e Engenharia Rural3.3- Regulação dos equipamentos

Uma regulação defeituosa implica, por exemplo, num equipamento demobilização, profundidades de trabalho diferentes, num pulverizador,heterogeneidade da distribuição do débito, etc..

Na regulação dos equipamentos deve-se ter em consideração:- as indicações técnicas do fabricante;

- as condições do trabalho.


Exemplos:

- verticalização dos teirós de uma charrua;

- adaptação do regime da enxada mecânica à pedregosidade do terreno;

- escolha da pressão de funcionamento de um pulverizador;

- escolha da intensidade da corrente de ar de um pulverizador;

- etc.



Verticalização dos corpos da charrua 1- Teirós verticais


3.4- Utilização do sistema tripolar de engate

O sistema tripolar de engate é utilizado principalmente com equipamentosmontados ou semi-montados, sendo o seu accionamento efectuado pelosistema hidráulico do tractor.

A ligação é efectuada pelos braços inferiores do sistema de engate, quesão articulados no tractor, e que têm na outra extremidade rótulas parafixação das alfaias.


Os braços inferiores estão colocados simetricamente em relação ao planolongitudinal médio e encontram-se ligados aos braços superiores porpendurais, sendo o comprimento do direito, ou mesmo dos dois, regulávelatravés de uma manivela.


Terceiro ponto - para além dos dois pontos de ligação nos braçosinferiores existe ainda um terceiro ponto que evita a rotação doequipamento sobre o eixo dos dois primeiros.

O comprimento do terceiro ponto é regulável para permitir ahorizontalização longitudinal do equipamento.

Os braços inferiores ligam-se ao cárter do diferencial por meio de rótulaso que permite o seu movimento lateral que deve ser limitado por


o que permite o seu movimento lateral que deve ser limitado porcorrentes estabilizadores, por forma a que não batam nas rodas.



Sistema de engate por três pontos.1- Pendurais 2- Braços superiores 3- Manivela 4- Rótulas 5- Braçosinferiores 6- Barra de tracção 7- Barra do 3o ponto.


Repartição estática de massas etransferência de carga

A- Tractor


B- Tractor + Equipamento

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralControlo de posição mecânico


1- Alavanca do controlo de posição 2- Braço superior do sistema delevantamento 3- Equipamento montado 4- Bomba hidráulica5- Distribuidor 6- Êmbolo

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralControlo de tracção pelo terceiro ponto


1- Macaco 2- Batente de comando 3- Braços superiores 4- Braço do 3o

ponto 5- Alavanca de ligação do 3o ponto 6- Distribuidor 7- Bomba8- Mola de compressão


Controlo de tracção mecânico nos braços inferiores


1- Alavanca do controlo de tracção 2- Mola para medição da força de tracção 3- Força de tracção


1- Alavanca do controlo detracção 2- Alavanca do controlode posição3- Tirantes do sistema decontrolo de posição4- Excêntrico do controlo deposição 5- Tacteador docontrolo de tracção 6- Êmbolo7- Distribuidor 8- Braços

Sistema de controlo de posição e tracção mecânico


7- Distribuidor 8- Braçossuperiores do sistema delevantamento 9- Bomba10- Tirante de controlo 11- Óleodo cárter 12- Alavanca detransmissão de tracção13- Bielas 14- Braços inferioresde tracção


Sistema de controlo misto (posição + tracção).

O sistema de controlo misto permite, como o nome indica, a utilizaçãosimultânea dos dois sistemas anteriores e usa-se quando se pretendereduzir a variação de profundidade de trabalho.

Exemplo de uma lavoura.O controlo de posição é utilizado para definir a profundidade máxima detrabalho, funcionando o controlo de tracção até essa profundidade; a não


trabalho, funcionando o controlo de tracção até essa profundidade; a nãoutilização do controlo de posição implicaria uma maior amplitude nasvariações de profundidade o que tornaria a lavoura mais irregular.

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4- Escolha dos pneus e sua pressão

4.1- Características técnicas dos pneus

4.1.1- Largura4.1.2- Diâmetro4.1.3- Carga


4.1.3- Carga4.1.4- Índice de velocidade4.1.5- Pressão

4.2- Como aumentar a vida útil dos pneus

4.2.1- Utilização do sistema de controlo de tracção4.2.2- Utilização do bloqueio do diferencial4.2.3- Montagem dos pneus motrizes com o piso invertido

Departamento de Fitotecnia e Engenharia Rural4.1- Características técnicas dos pneus

4.1.1- Largura

A largura do pneu, geralmente dada em polegadas, é a distância entre osflancos quando o pneu se encontra à pressão e na jante indicada peloconstrutor. Esta cota é aproximada, pois, na prática, ela varia em funçãoda marca, e tipo de armação e da jante utilizada.

4.1.2- Diâmetro


O diâmetro do pneu, geralmente dada em polegadas, caracteriza adistância entre dois pontos dos talões diametralmente opostos.

4.1.3- Carga

Carga de um pneu é a massa (peso) que um pneu pode suportar; é dadapor um número compreendido entre 0 e 279.

Departamento de Fitotecnia e Engenharia Rural4.1.4- Índice de velocidade

Velocidade de um pneu é a velocidade máxima suportada pelos pneus.Nos pneus agrícolas esta velocidade é de 30 km/h mas, em algunspaíses e em estrada, pode-se circular a 40 km/h.

A.6 só pode rodar até 30 km/h e A.8 pode rodar até aos 40 km/h.

4.1.5- Pressão de um pneu

A pressão de enchimento de um pneu é dada em função da carga que


ele pode suportar e do tipo de solo em que vai circular.

A pressão de enchimento é dada pelo número de estrelas que apareceno flanco do pneu, ou seja:

* 1.6 bar;** 2.35 bar;*** 3.2 bar.**** 4.4 bar.

Departamento de Fitotecnia e Engenharia Rural4.1.5- A pressão dos pneus (cont)

A escolha da pressão dos pneus deve ter em consideração vários aspectos, nomeadamente:

- a aderência (diminuição do escorregamento);- a massa suportada pelo pneu;- o tipo de trabalho;- o estado do solo.


A falta de aderência (aumento do escorregamento) traduz-se:- na perda de combustível- desgaste precoce dos pneus- execução de um trabalho de menor qualidade, etc.


A falta de aderência (aumento do escorregamento)



Escolha da pressão em função do tipo de trabalho e solo



Adaptação da pressão dos pneus ao aumento de carga


Tyre Load/tyre Inflation

(Dimension) (kN) pressure (kPa)

13.6R24

16.9R34

12.1

13.2

100

76

Tyre

(Dimension) (kN)

13.6R24

16.9R34

14.6

14.6

124

100

Load/tyre Inflation

pressure (kPa)


4.2- Como aumentar a vida útil dos pneus

4.2.1- Utilização do sistema de controlo de tracção

4.2.2- O bloqueio do diferencial


4.2.2- Montagem dos pneus motrizes com a faixa de rolamentoem sentido inverso ao do deslocamento

Utilizando o tractor só em trabalhos de transporte o aumento da vidaútil dos pneus é de quatro a cinco vezes, diminuindo para duas vezesquando aquele trabalho representa cerca de 30% do trabalho daexploração.

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5- Distribuição de massas (lastragem) no tractor



Tractor imobilizado Tractor em trabalho

Tipo de tractor

TD TT TD TT

2 RM 30 % 70 % 20 % 100 %

Repartição da massa nos eixos dos tractores


2 RM 30 % 70 % 20 % 100 %

4 RM(Ø ≠ )

50 % 50 % 40 % 80 %

4 RM(Ø =)

70 % 30 % 60 % 60 %

Departamento de Fitotecnia e Engenharia Rural5.1- Optimização da distribuição de massas (lastragem)

Tractores de 2RM:Neste tractores a massa sobre o trem dianteiro deve ser apenas asuficiente para permitir a mudança de direcção e a estabilidadelongitudinal.A utilização de massas adicionais no trem dianteiro conduz ao seudesgaste prematuro, à deterioração dos pneus e a um acréscimo doconsumo de combustível.


Tractores de 4RM:Nestes tractores a lastragem do trem dianteiro, com massas adicionaise/ou utilização de água nas rodas dianteiras permite aumentar a suaaderência aumentando-se, assim, a capacidade de tracção.

A utilização de lastro líquido e contrapesos nos tractores só se deveverificar quando realmente se justificar pois a sua não utilizaçãopermite reduções no consumo.


5.1- Optimização da distribuição de massas (cont)

Vantagens da utilização de lastro líquido ou contrapesos nos tractores:

- aumentar a capacidade de tracção;- tornar mais cómoda a condução.

Desvantagens da utilização de lastro líquido ou contrapesos nos


Desvantagens da utilização de lastro líquido ou contrapesos nostractores:

- aumento do consumo;- maior compactação do solo.


Lastragem dos pneus com água


Pneu com 75 % de água e 25 % de ar Pneu com 100 % de água

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6- A condução dos tractores.

6.1- Utilização do motor.


6.2- Utilização dos tractores à tracção

6.3- Utilização dos tractores à TDF

6.4- Utilização dos sistema de ajuda à condução

Departamento de Fitotecnia e Engenharia Rural6.1- A utilização do motor

Potência motor

Potência = TrabalhoTempo =

Força * EspaçoTempo = Força * Velocidade

Factores que influenciam a potência:- cilindrada,- a velocidade de rotação da cambota (regime),- a taxa de compressão;- tipo de motor (atmosférico ou sobrealimentado).


- tipo de motor (atmosférico ou sobrealimentado).

A montagem de um turbocompressor, geralmente acompanhada de umsistema de arrefecimento do ar de admissão, permite aumentar apotência e o binário máximo de um motor, sem modificar a cilindradaou o regime.

A presença de um turbocompressor permite também melhorar orendimento do motor e seu consumo específico, sem diminuir a vidaútil, e sem significativo aumento de peso.


Binário motor

É o produto da pressão média exercida no topo dos êmbolos,designada por pressão média efectiva (p.m.e.) pelo braço da manivelada cambota. Quando a força das "explosões" dentro de cada cilindroaumenta, o binário também aumenta.

Relativamente à variação do regime motor o valor do binário aumentaquando o regime, a partir do regime nominal (binário nominal) diminui,até ao regime a que se obtém o binário máximo, desde que não se


até ao regime a que se obtém o binário máximo, desde que não sediminua a alimentação do motor.

Relativamente à quantidade de combustível injectado o valor dobinário motor aumenta quando, mantendo o regime constante,aumenta o volume do combustível injectado. Este aumenta resulta daactuação no pedal do acelerador ou, automaticamente, por acção doregulador da bomba injectora.

Reserva de binário = (binário máximo - binário nominal) / binário nominal



Pressão exercida no êmbolo e transmissão da força à cambota1- Pressão dos gases de combustão 2- Êmbolo 3- Biela 4- Cambota5- Braço da cambota 6- Força


Exemplo:

Um motor com 300 Nm de binário à potência nominal e um bináriomáximo de 390 Nm, tem uma reserva de binário de:

((390 - 300) / 300 ) * 100 = 30%

A reserva de binário permite ao motor suportar um aumento pontualde carga, sem que o operador seja obrigado a mudar de RT nos


de carga, sem que o operador seja obrigado a mudar de RT nostrabalhos de tracção ou desembraiar nos trabalhos à TDF.

Baixos valores de reserva de binário implicam um maior nº de RT.

Reservas de binário de 15 - 35 % são considerados bons e > que 35 %excelentes.


Reserva debinário

Importância das curvas de binário na escolha de um tractor


Regimes deutilizaçãodo motor


A análise do 1º gráfico permite constatar que o tractor 1 está melhoradaptado às variações de binário, porque permite suportar umasobrecarga passageira superior ao tractor 2, ou seja:

Reserva de binário do tractor 1, em % = ((29 – 23) / 23) * 100 = 26 %Reserva de binário do tractor 2, em % = ((26 – 23) / 23) * 100 = 13 %

A análise do 2º gráfico permite constatar uma maior variação na gamade regimes de utilização (diferença entre o regime correspondente aobinário nominal e máximo) no tractor 2 (1000 rpm) do que no tractor 1


binário nominal e máximo) no tractor 2 (1000 rpm) do que no tractor 1(500 rpm), pelo que:

- em trabalhos de tracção, à potência nominal, o tractor 1 temvantagem pois a perda de velocidade, resultante do acréscimo desobrecarga, é menor;- em trabalhos de tracção, com carga parcial, em que é possíveltrabalhar a um regime motor mais baixo, o tractor 2 tem vantagens,pois funciona a um regime mais próximo do correspondente aobinário máximo.


(cont.)

Um acréscimo na força de tracção que conduza a um acréscimo debinário de 260 Nm vai fazer com que o regime do tractor 1 diminuapara 2050 rpm e o do tractor 2 para 1800 rpm.Em qualquer destas situações é possível ultrapassar essa sobrecargasem precisar de mudar de relação de transmissão, pois não se atingiuo regime correspondente ao binário máximo.

Considerando que um tractor polivalente deve ter:


Considerando que um tractor polivalente deve ter:

- uma reserva de binário de 20 - 30 %;- uma gama de utilização de regimes de 800 - 1000 rpm.

O tractor 2 é mais polivalente que o tractor 1.Nota:O tractor 1 e 2 que estão a ser comparados no gráfico 2, têm a mesmapotência, mesmo regime nominal, mesmo binário máximo e mesmareserva de binário (26 %).


Consumo específico e consumo horário

O consumo específico (g/kW.h) dos motores indica, por cada kWfornecido pelo motor, o consumo de combustível, em gramas por hora.

O consumo horário, expresso em L/h, obtém-se multiplicando oconsumo específico pela potência do tractor (kW). O consumo horárioé função da potência desenvolvida pelo motor.

Influencia do regime motor na variação do consumo específico:


- nos baixos regimes o aumento do consumo deve-se às maioresperdas de calor através das paredes dos cilindros, à condensação dofluído, devido à sua maior riqueza em combustível e à oscilação dapressão nas condutas de admissão;

- nos altos regimes o aumento do consumo, deve-se, principalmente, àdiminuição do rendimento mecânico da transmissão do movimento.

O consumo específico traduz o rendimento do motor, pois permitecomparar a energia absorvida com a fornecida (kW.h)


Consumo específico em duassituações de utilização diferentes

Situação a castanho:- regime, próximo do nominal;- potência, ± 70 - 80 % da potêncianominal;- binário, ± 80 % do binário máximo.


- binário, ± 80 % do binário máximo.

Situação a azul:- regime, ± 80 % do regime nominal,- potência, 70 - 80 % da potêncianominal;- binário, próximo do máximo


Variação do consumo específico em função do regime e carga motor(cont)

A observação das curvas de igual consumo específico em todos osregimes e cargas permitem concluir que:

- os consumos mais altos verificam-se nos regimes mais elevados ecom fracas cargas (400 g/kWh);

- os consumos mais baixos situam-se nos regimes próximos doregime correspondente ao binário máximo e com cargas elevadas (220


regime correspondente ao binário máximo e com cargas elevadas (220g/kWh)

Em trabalhos de tracção, em que o operador disponha de uma certaliberdade na escolha do regime motor, ele pode optar por, mantendo amesma velocidade de deslocamento, escolher uma RT superior comuma redução do regime motor, aproximando-se do regimecorrespondente ao binário máximo.Nesta situação o motor funciona em maior carga, menor consumoespecífico para a mesma potência fornecida, e menor consumo / h.

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralImportância do consumo horário na escolha de um tractor

Dados:- 2 tractores de ± 70 kW- utilização anual de 700 h (300 h em carga elevada e 400 h em carga baixa).

Resultados dos ensaios dos consumos / hora:

Tractor Potência(kW)

Regime(rpm)

Cons.esp.(g/kWh)

L/hCarga elevada

L/h Carga baixa


(kW) (rpm) (g/kWh) Carga elevada Carga baixa

A 68.0 2 200 255 18.46 11.80

B 67.6 2 461 253 20.15 13.08

Os tractores A e B têm características semelhantes mas os consumos hora diferentes:

Tractor A: 18.46 L/h * 300 h + 11.80 L/h * 400 h = 10 258 LTractor B: 20.15 L/h * 300 h + 13.08 L/h * 400 h = 11 277 L


A condução económica de um tractor

A- Zona de acção do regulador

B- Zona de plena carga

C- Zona de “calage”


A B C


A condução económica de um tractor (cont).

A condução económica de um tractor consiste em adaptar a potênciadisponível à potência necessária.

A- Zona de acção do regulador ou zona de carga parcialÉ a zona compreendida entre o regime máximo e o regime nominal; égeralmente de 150 - 200 rpm.O consumo nesta zona é elevado, sendo tanto mais elevado quantomenor for a carga motor.


menor for a carga motor.

B- Zona de plena cargaÉ a zona compreendida entre o regime nominal e o regimecorrespondente ao binário máximo. Nesta zona o consumo é baixo,sendo tanto mais baixo quanto mais se aproxima do regime do bináriomáximo.


C- Zona de “calage”É a zona correspondente ao regime inferior ao do binário nominal.Neste regime a carga solicitada ao motor é superior à que o motorpode desenvolver.

Em conclusão:A gama de utilização de regimes do motor está compreendida entre oregime nominal e o regime correspondente ao binário máximo.


Existem motores, designados por motores de “potência constante”em que a potência varia pouco numa faixa importante da gama deutilização do regime motor.Este desempenho é obtido por uma gestão apropriada do débito dabomba (combinação da acção do regulador e do corrector de débito) eda adaptação do sistema turbo, que permitem manter o binário Xvelocidade (potência) o mais elevada possível.

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralAdaptação da potência disponível à potência necessária.

Das três zonas apresentadas a zona de plena carga (B) é a quepermite obter uma condução económica.

Na zona C, o motor tem um mau rendimento (consumo elevado) e nazona C, o motor fica sujeito a graves avarias (o motor trepida).

A cada posição do acelerador corresponde um regime de regulação,dado pelo regulador da bomba de injecção, que permite obter a


dado pelo regulador da bomba de injecção, que permite obter apotência máxima para essa posição do acelerador; o regimecorrespondente a esta potência máxima é 150 - 200 rpm, ao obtidoinicialmente pelo acelerador.

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralAdaptação da potência disponível à potência necessária (cont)

Sendo a potência desenvolvida pelo motor igual à potência que lhe ésolicitada, aquela pode ser obtida com um regime situado na zona Cou na zona B.Correspondendo a zona C a consumos mais elevados há todo ointeresse em situar o regime na zona B.

Exemplo:Considere-se que para fazer uma mobilização a 6 km/h, pode-se utilizar


Considere-se que para fazer uma mobilização a 6 km/h, pode-se utilizartrês RT, com os seguintes regimes:

-1600 rpm; 2000 rpm; 2200 rpm.

Considera-se que o regime correspondente ao binário máximo é de1400 rpm, o nominal de 2100 rpm e o máximo de 2300 rpm.

A zona de acção do regulador é de 200 rpm


Regime em carga

(rpm)

Consumo

(L/h)

Regime em vazio

(rpm)

1º RT 2200 21.6 2250

2º RT 2000 20.0 2100

3º RT 1600 17.5 1800

Sendo a zona de acção do regular de 200 rpm o regime, em carga, da 1e 2ª RT “caem” na zona C pelo que conduzem a consumos mais altos


e 2ª RT “caem” na zona C pelo que conduzem a consumos mais altosque a 3º RT, cujo regime já “cai” na zona B.

A utilização de regimes correspondentes à zona C permitem, noentanto, diminuir as variações de regime resultantes da variação dascargas como, por exemplo, das resultantes da heterogeneidade doterreno.Quanto maior for a heterogeneidade do terreno maior terá de ser areserva de binário.

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralComparação entre os regime de funcionamento dos motores de

aspiração natural e dos motores sobrealimentados

Motores de aspiração naturalNestes motores é na zona do binário máximo que o rendimentoenergético é mais elevado em plena carga, ou seja, os consumos sãomais baixos.Para obter dos motores o máximo rendimento, menor consumoespecífico, o motor deve funcionar sempre num regime compreendidoentre aquele que proporciona o máximo binário e a potência máxima.


entre aquele que proporciona o máximo binário e a potência máxima.

O regime do motor deverá aproximar-se mais do primeiro, quando ostrabalhos forem exigentes em tracção ou binário e mais do segundo,quando aqueles factores não forem limitantes, por forma a obterem-semaiores rendimentos em trabalho.

Fora destes valores não é conveniente que o motor funcione, pois,para regimes mais altos produzem-se trepidações prejudiciais,aumenta-se o consumo e reduz-se a vida útil do motor.


Motores de aspiração natural (cont).Se o motor funcionar abaixo do regime que corresponde ao máximobinário tem um consumo específico elevado e não tem reserva debinário, pelo que, quando sujeito a uma sobrecarga, o motor “nãoresponde".

Motores sobrealimentadosNestes motores a possibilidade de aumentar o débito de injecção, para


Nestes motores a possibilidade de aumentar o débito de injecção, parauma mesma cilindrada, permite melhorar o rendimento energético emtodos os regimes, sobretudo em carga, e diminuir o consumoespecífico de 15 - 25 %.

Departamento de Fitotecnia e Engenharia Rural6.2- Utilização do tractor em tracção

Em trabalhos de tracção existem numerosos factores consumidoresde potência o que implica que a potência disponível à barra possa serbastante inferior à potência do motor.

Principais factores que condicionam a capacidade de tracção:

- a caixa de velocidades;- os órgãos de locomoção e as características do solo;- a massa do tractor e sua distribuição nos eixos.


- a massa do tractor e sua distribuição nos eixos.

A caixa de velocidades

- número de relações de transmissão;- escalonamento das relações de transmissão

Número de relações de transmissãoA caixa de velocidades de um tractor deve ter um número suficiente de relações de transmissão entre os 4 - 10 km/h, para permitir uma melhor adaptação das características do motor aos diferentes trabalhos.

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralImportância de dispor de um número elevado de RT

Consideremos que :

- a RT 3 permite obter uma força de tracção de 10000 N;- a RT 4 permite obter uma força de tracção de 5000 N, mas como dobro da velocidade da RT3.

Considerando uma situação em que a FT necessária seria de 6000 N,apenas se poderia utilizar a RT 3, com uma velocidade bastante


apenas se poderia utilizar a RT 3, com uma velocidade bastanteinferior à possível de obter com a RT 4.

A presença de uma RT “entre” as duas anteriores permitiriadesenvolver a força de tracção necessária e obter uma velocidadesuperior.

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralImportância do escalonamento da caixa de velocidades

Caixa de velocidades mal escalonada


Caixa de velocidades bem escalonada

Nota: As zonas claras das barras correspondem a sobrecargas do motor

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralEscolha de uma RT vs regime motor


Manter a mesma velocidade de deslocamento mas utilizando RTsuperiores com regimes inferiores, desde que a força de tracçãodesenvolvida não seja limitante (Gear-up trothel down ).


Ponto 1 - Motor a 50 % da sua potência e aoregime nominal (2000 rpm).Consumo – 280g/kWh

Ponto 2- O motor a 50 % da sua potência ea 70 % do regime nominal (1400 rpm)Consumo de 230 g/kWh

Do ponto 1 para o 2, o consumo baixa 18 %


Ponto 3- O motor a 25 % da sua potência eao regime nominal (2000 rpm).Consumo - 400 g/kWh

Ponto 4 - Motor a 25 % da sua potência e a70 % do regime nominal (1400 rpm)Consumo 270 gkWh.

Do ponto 3 para o 4, o consumo baixa 33 %

Departamento de Fitotecnia e Engenharia Rural6.3- Utilização dos tractores à TDF.

As perdas de potência motor para a TDF são bastante baixas, poisdependem praticamente da potência necessária para vencer o atrito dacadeia de transmissão.

Comparando dois tractores cujos motores tenham a mesma reserva debinário e regimes nominais próximos, o mais interessante paratrabalhos à TDF é o que tiver o regime motor, que permite o regimenormalizado da TDF, mais próximo do regime correspondente ao


normalizado da TDF, mais próximo do regime correspondente aobinário máximo, pois permite manter mais constante o regime da TDFe a velocidade de deslocamento do tractor.

Importância de dispor de mais que uma velocidade na TDF.Possibilidade de escolher a RT da TDF mais elevada, mas fazendo-afuncionar ao regime normalizado (540 rpm) a um regime mais baixo domotor. Esta opção só é possível se a potência desenvolvida forsuficiente para trabalhar com o equipamento em causa.

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralTDF económica ??


Departamento de Fitotecnia e Engenharia Rural6.4- Os sistema de ajuda à condução

Os sistemas electrónicos de ajuda à condução permitem:

- obter o melhor rendimento da máquina;

- controlar o funcionamento do tractor;

- gerir o trabalho efectuado pelo tractor e equipamento

A presença de um medidor de débito que indique, em tempo real, oconsumo instantâneo, permite ao operador escolher o regime vs


consumo instantâneo, permite ao operador escolher o regime vsrelação de transmissão, correspondente ao menor consumo.

A indicação do consumo / hora, permite determinar os encargos comos combustíveis gastos nos transportes, trajectos para as parcelas,operações culturais, etc.

A presença de um radar e de um dispositivo electrónico de medição davelocidade teórica, permite limitar o escorregamento.

Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralA temperatura dos gases de escape condicionada pelo regime motor edébito do gasóleo injectado, permite medir a carga do motor



Medição da temperatura dos gases de escape para uma condução económica do tractor


Departamento de Fitotecnia e Engenharia RuralOs dois tipos de perdas de potência à tracção.

O escorregamento e o rolamento



Variação do consumo específico em função do regime e carga motor


manutenÇÃo e utilizaÇÃo de tractores agrÍcolas · 2009-09-06 · 1.7- principais deficiências...

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